水溶液电解.docx

第四章水溶液电解
4. 1概述
一、基本概念
电解的实质是电能转化为化学能的过程。在电能的作用 下发生化学反应（氧化还原反应）。
有色金属的水溶液电解质电解应用在两个方面：
（1） 从经净化的浸出液中提取金属（电沉积）；
（2）第四章水溶液电解
4. 1概述
一、基本概念
电解的实质是电能转化为化学能的过程。在电能的作用 下发生化学反应（氧化还原反应）。
有色金属的水溶液电解质电解应用在两个方面：
（1） 从经净化的浸出液中提取金属（电沉积）；
（2） 电解精炼：从粗金属制备纯金属。
电解过程是阴、阳两个电极反应的综合
在阴极上，发生的反应是物质得到电子的还原反应，称 为阴极反应。即：阴极，阳离子得到电子，阳离子（氧化 剂）发生还原反应。
在阳极上，发生的反应是物质失去电子的氧化反应，称 为阳极反应。即：阳极，阴离子失去电子，阴离子（还原剂） 发生氧化反应。
阳极有可溶与不可溶两种。
A、不可溶阳极：从经净化的浸出液中提取金属（电沉积） 阴极：浸出液中中金属阳离子在阴极得电子还原
Zn2++2e—Zn
阳极：为水溶液中阴离子失电氧化
2OH- - 2e— 102 + H2O
B、可溶阳极：粗金属电解精炼，
阴极（纯铜片）：Cu2++2e—Cu
阳极（粗铜）：Cu - 2e—Cu2+

一、分解电压
1、理论分解电压：
某电解质水溶液，当其欧姆电阻很小而可忽略不计，在 可逆情况下使之分解所必须的最低电压，称为理论分解电压 Ve。
理论分解电压Ve是阳极平衡电极电位与阴极平衡电极 电位之差。
Ve=^
阳平
阴平
中阳平：阳极平衡电极电位;
中阴平：阴极平衡电极电位。
不同物质的电极电位不同，因而理论分解电压也不同。
可通过能斯特公式计算。
2、实际分解电压：
能使电解质溶液连续不断地发生电解反应所必须的最 小电压叫作电解质的实际分解电压。显然，实际分解电压比 理论分解电压大，有时甚至大很多。
VfM阳-临
中阳：阳极实际析出电位；临：阴极实际析出电位
二、极化
电解时实际分解电压比理论分解电压大，有时甚至大很 多。是由于电流通过电解槽时电极附近金属离子浓度的变 化，电极反应的生成物导致电极物质性质的变化，以及电极 反应的阻力等原因，导致电极上的反应过程偏离了平衡状 态，相应的电极电位不等于平衡电极电位。通常将这种偏离 平衡电极电位的现象称为极化现象。而偏离的差值称为超电 位或过电位，以n表示。超电位越大，表明电极反应偏离平 衡状态越远，电极极化程度越大。
习惯上超电位表示为正值。
当发生极化时，阳极电位比平衡电位变正（大），阳极 极化电位（析出电位）为：
9阳=9阳平+门阳
门阳：阳极超电位
当发生极化时，阴极电位比平衡电位变得更负（低）， 阴极极化电位（析出电位）为：
9阴=9阴平-%
门阴：阴极超电位
电极极化主要由浓差极化和电化学极化所引起。浓差极化和 电化学极化相应的超电位称为浓差超电位和电化学超电位。
超电压AV是实际分解电压与理论分解电压之差值
AV y实际分解-y理认分解 母阳+门阴
超电压AV与电流密度(单位电极面积上所通过的电流 强度)有关，电流密度越高，超电压越大